La industria azucarera y alcoholera

La agroindustria de la caña de azúcar fue establecida en las plantaciones coloniales por los conquistadores españoles a finales del siglo XV y finales del siglo XVI. Transcurrieron cuatro siglos antes de que la economía azucarera regional saltara de una escala tecnológica primitiva y rústica (los trapiches) al desarrollo industrial y comercial que registró en las postrimerías del siglo XIX y principios del siglo XX. La caña de azúcar ofrece amplias posibilidades de aprovechamiento integral por medio de la industrialización de sus subproductos para la obtención de derivados, dentro de los cuales se encuentra el alcohol.

10 Tradicionalmente, el alcohol se produce en los países azucareros de caña, principalmente para la elaboración de bebidas y licores. A partir de la década de los 70´ s la industria alcoholera revolucionó a nivel mundial con la política de Brasil de producción de alcohol como sustituto de gasolina (GEPLACEA, 1988). Para el año 2005, se consideró que la producción de etanol en este país alcanzó un valor igual a 15 x 106 _m3 _{/ año, con 71 plantas que operan sólo para la producción de alcohol}

y 225 para producción del 50% azúcar y 50% etanol.

En México, la importancia de la caña de azúcar es relevante. Es el séptimo productor mundial de azúcar. Más de 3 millones de personas dependen directa e indirectamente de su cultivo y transformación (1 de cada 7 veracruzanos). Así mismo, la industria de la caña genera el 0.5% del Producto Interno Bruto Nacional (8.9% del PIB del Sector Agropecuario y el 2.4% de la Industria Manufacturera). Además, se considera que con una tonelada de azúcar invertida se pueden producir 645 litros de alcohol absoluto (en teoría).

La melaza, como un subproducto de la caña, también es significativa. Según la CNIAA (2006), en el año comercial 2005/2006 (con cifras estimadas en el avance al mes de agosto de 2006), la producción nacional de Melazas fue de 1’798,364 Tm, de las cuales 210,701 Tm fueron para exportaciones y 1’588,149 Tm, fueron para consumo nacional.

En el mercado del alcohol en México, la melaza es empleada como materia prima. Según un Informe Final del Comité de la Agroindustria Azucarera, en el año comercial 2005/2006, la cantidad de melaza aportada para fabricar el alcohol fue de 270,000 Tm, a partir de las cuales se obtuvieron 50’068,096 litros del mismo. Lo anterior equivale a 237.6 litros de alcohol por Tm de melaza. Cabe mencionar que de las 10 destilerías en operación en ese año, 6 corresponden al estado de Veracruz, las cuales produjeron 37’448,000 litros de alcohol (CNIAA, 2006).

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II.2.2 Proceso de producción de etanol

El proceso de producción de alcohol etílico o etanol no es exactamente igual en todas las industrias dedicadas a la producción de etanol, sin embargo, de manera general, el flujo tecnológico de una destilería se encuentra dividido en varias secciones, siendo éstas, en orden de operación:

 _{Sección de propagación de levadura}  Sección de fermentación

 Sección de destilación.

Así mismo, la mayoría de las plantas como materias primas reciben mieles y sales nutrientes y además necesitan de suministro de agua, vapor y electricidad que hacen posible el funcionamiento de toda la instalación, incluidos el sistema de tratamiento de aguas residuales y el almacenamiento de insumos y producción.

 _{Sección de propagación de levadura}

Esta sección recibe levadura liofilizada o cultivo puro del laboratorio, mieles, agua vapor, ácido sulfúrico, antiespumante, sales nutrientes, electricidad y aire, y entrega a la sección de fermentación la cantidad de levadura necesaria para un fermentador por cada ciclo, dependiendo el número de éstos últimos, de la capacidad instalada. Como equipamiento básico puede poseer germinadores, cultivadores y pre- fermentadores.

 Sección de fermentación

Esta sección recibe inóculo de la sección de propagación industrial, electricidad, miel, agua y antiespumante, entrega el mosto fermentado rico en alcohol y levadura, al cual se le separa la biomasa en la sección de recuperación de levadura (puede ser Saccharomyces), y el alcohol en la sección de destilación. También, dependiendo de las instalaciones, entrega gas carbónico a la planta anexa a la

12 destilería. Para este propósito se requiere un desfase en los fermentadores para poder mantener continuo el suministro de CO2 a la planta recuperadora.

 Sección de destilación

Esta sección recibe la mezcla fermentada (despejada lo más posible de células de levadura), electricidad, vapor y agua y entrega aguardiente crudo y alcoholes finos. Consta de equipamiento básico para ello, con una columna destiladora, una columna rectificadora y una columna depuradora que se emplea para producir alcohol fino solamente, así como bombas y los condensadores necesarios para que funcione la sección. También posee recuperadores de calor de mostos de placas y una columna de aguardiente.

El funcionamiento se efectúa de la siguiente forma: la mezcla fermentada a la cual se le ha separado la mayor parte de la levadura y está almacenada en los tanques de balance (acumulador de mezclas), se bombea como material refrigerante al calientavinos (primer condensador) de la columna rectificadora donde despoja a los vapores de alcohol de parte de su calor, aumentando la mezcla su temperatura hasta aproximadamente 70-75º _{C. Continúa hasta uno de los intercambiadores de}

calor de mostos donde le extrae a los mostos parte de su calor, incrementando más su temperatura hasta aproximadamente 80-82º _{C. La mezcla calentada, se inyecta}

en el “plato de espuma” situado cerca de la parte superior de la columna destiladora y a la cual por la parte interior se le aplica vapor por contacto directo, hasta una presión de 4 a 5,5 lb/plg2 _{generalmente.}

La mezcla va despojándose cada vez de alcohol hasta que sale por el fondo ya en forma de mostos (vinazas), residuo más significativo por su agresividad y volumen a manejar. Por la parte superior de la columna destiladora salen vapores ricos en alcohol que van a la columna rectificadora.

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